專利名稱：自動(dòng)有級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)有級(jí)變速器，尤其涉及一種用于自行車、助動(dòng)車、摩托車及小型機(jī)動(dòng)車和一些傳動(dòng)裝置的自動(dòng)有級(jí)變速器。
現(xiàn)有的變速裝置，例如自行車中的變速裝置都是采用改變大小鏈輪傳動(dòng)，來(lái)改變變速目的。變速機(jī)構(gòu)采用手動(dòng)操作，速度的快慢較難掌握，而且只有車子在運(yùn)行中才能變速，停止時(shí)不能變速。因此，在停車時(shí)，如果變速機(jī)構(gòu)停在快速擋時(shí)，車子重新啟動(dòng)就很困難，有時(shí)甚至不能啟動(dòng)；再例如助動(dòng)車和摩托一般采用調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制車子的快慢，調(diào)速范圍小，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大，離合器易磨損，同時(shí)由于單一變速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大轉(zhuǎn)速時(shí)，車子還沒有達(dá)到最快速度，耗油量也大。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服以上變速裝置的缺點(diǎn)，而提供的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的自動(dòng)有級(jí)變速器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、多速齒輪組、變速機(jī)構(gòu)和離心機(jī)構(gòu)組成，并由傳動(dòng)軸連成一體；所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪和至少一個(gè)從動(dòng)齒輪，所述的主齒輪與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并與從動(dòng)齒輪嚙合；所述的多速齒輪組包括至少一組按序排列的外圓是齒輪、內(nèi)圓是棘爪的棘齒輪和至少一組與棘齒輪外圓上的齒輪嚙合的傳動(dòng)齒輪；所述的多速齒輪組和從動(dòng)齒輪由齒輪架連為一體；所述的傳動(dòng)齒輪組與從動(dòng)齒輪聯(lián)動(dòng)；所述的變速機(jī)構(gòu)包括一棘爪輪和一設(shè)在該棘爪輪外的隔套，所述的棘爪輪上至少設(shè)有一組按序排列在不同徑向位置上的棘爪，所述隔套上至少設(shè)有一梯形的孔，使一組棘爪可從孔中露出，分別與所述多速齒輪組的棘齒輪的棘爪嚙合；所述的離心機(jī)構(gòu)包括一與隔套一端連接的隔套齒輪、設(shè)在隔套齒輪旁邊的離心臂、以及設(shè)在離心臂頂端的扇形齒輪，靜止?fàn)顟B(tài)下，所述的扇形齒輪與隔套齒輪嚙合。
由于本實(shí)用新型采用了以上的結(jié)構(gòu)，使制成的自動(dòng)有級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在變速時(shí)不須與動(dòng)力部分分離即可直接進(jìn)行變速，且隨著運(yùn)行速度提高，其在離心力的作用下，齒輪的變速也隨著一級(jí)一級(jí)的提高，而且級(jí)與級(jí)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)比很小，在變速過(guò)程中波動(dòng)小，加速和減速都很平穩(wěn)。本變速器如果在最高的調(diào)速運(yùn)行下突然停止時(shí)，再重新啟動(dòng)它也會(huì)自動(dòng)從最低的調(diào)速開始，不會(huì)引起啟動(dòng)困難的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)結(jié)合以下的實(shí)施例和附圖
進(jìn)一步給出。
附圖一是本實(shí)用新型實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖二是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解圖；附圖三是本實(shí)用新型實(shí)施例的棘齒輪與棘爪輪的工作原理圖。
請(qǐng)參閱附圖本實(shí)用新型一種自動(dòng)有級(jí)變速器，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、多速齒輪組、變速機(jī)構(gòu)和離心機(jī)構(gòu)組成，并由傳動(dòng)軸1連成一體。本實(shí)施例以設(shè)在自行車上的自動(dòng)有級(jí)變速器為例，故整個(gè)自動(dòng)有級(jí)變速器裝在自行車的軸皮5上。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪11和至少一個(gè)從動(dòng)齒輪12，所述的主齒輪11與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并與從動(dòng)齒輪12嚙合。因本實(shí)施例設(shè)在自行車上，故其主齒輪11與自行車的鏈輪6固定連接。
所述的多速齒輪組包括按序排列的一組外圓是齒輪、內(nèi)圓是棘爪的棘齒輪21和至少一組與棘齒輪21外圓上的齒211嚙合的傳動(dòng)齒輪22；所述的多速齒輪組和從動(dòng)齒輪由齒輪架23連為一體。所述的從動(dòng)齒輪星形分布在齒輪架上，設(shè)在主動(dòng)齒輪的周圍；所述的傳動(dòng)齒輪組設(shè)在從動(dòng)齒輪旁邊，由直銷連接，使其與從動(dòng)齒輪聯(lián)動(dòng)。本實(shí)施例的從動(dòng)齒輪12有六個(gè)，星形分布在齒輪架23上；所述的傳動(dòng)齒輪22也設(shè)為六組，分別通過(guò)直銷24與從動(dòng)齒輪連接。所述的多速齒輪組中的傳動(dòng)齒輪與棘齒輪同樣數(shù)量，并分布互相嚙合。為使變速平滑、調(diào)速范圍較合適，本實(shí)施例每組傳動(dòng)齒輪22和棘齒輪21均設(shè)為四個(gè)。本實(shí)用新型的多速齒輪組中的每組傳動(dòng)齒輪按不同直徑、不同齒數(shù)、從大到小呈塔形排列；棘齒輪則按不同直徑、不同齒數(shù)、從小到大呈塔形排列。本實(shí)施例中每組傳動(dòng)齒輪由四個(gè)從大到小按序排列的不同直徑、不同齒數(shù)的傳動(dòng)齒輪22-1、22-2、22-3、22-4組成，所述的棘齒輪21也對(duì)應(yīng)設(shè)為四個(gè)，分別為21-1、21-2、21-3、21-4，并分別從小到大按不同直徑、不同齒數(shù)排列，使所述的傳動(dòng)齒輪的各傳動(dòng)齒輪分別與各棘齒輪外圓上的齒211一一對(duì)應(yīng)嚙合，組成四對(duì)不同傳動(dòng)比的齒輪組A、B、C、D。在所述從動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪22-1間、以及每?jī)蓚€(gè)傳動(dòng)齒輪間均設(shè)有一隔片25。
所述的變速機(jī)構(gòu)包括一棘爪輪32和一設(shè)在該棘爪輪外的隔套31。棘爪輪32上至少設(shè)有一組棘爪322，本實(shí)施例設(shè)為兩組。因棘齒輪設(shè)為四個(gè)，故每組棘爪也設(shè)為四個(gè)322-1、322-2、322-3、322-4，這四個(gè)棘爪在棘爪輪上是按序排列在不同的徑向位置上，并在棘爪輪的軸向面上成扇形排列，每個(gè)棘爪與棘爪之間相隔一定的弧度，本實(shí)施例相隔15度。所述的隔套31上至少設(shè)有一梯形的孔311，使棘爪輪的一組棘爪322從孔中露出，可與所述多速齒輪組的每個(gè)棘齒輪內(nèi)圓上的棘爪212一一對(duì)應(yīng)嚙合，組成四組不同轉(zhuǎn)速的離合器裝置。本實(shí)施例在棘爪輪上對(duì)應(yīng)設(shè)置了兩組棘爪，隔套上也相應(yīng)設(shè)置了兩個(gè)梯形孔。
所述的離心機(jī)構(gòu)包括一與隔套31一端連接的隔套齒輪41、設(shè)在隔套齒輪旁邊的呈120度分布的離心臂支架42、與離心臂支架42可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的離心臂43、以及可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)在離心臂頂端的扇形齒輪44。靜止?fàn)顟B(tài)下，所述的扇形齒輪44與隔套齒輪41嚙合。
本實(shí)用新型的工作原理驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)器是鏈輪6)工作，主動(dòng)齒輪與周圍的六個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合，以順時(shí)針?lè)较?∶3.125的轉(zhuǎn)速傳遞，使六個(gè)傳動(dòng)齒輪組以同方向同速度地運(yùn)動(dòng)，這六組傳動(dòng)齒輪組同時(shí)帶動(dòng)四個(gè)棘齒輪得到四個(gè)不同的轉(zhuǎn)速。
在初始運(yùn)動(dòng)中，離心臂在拉簧的拉力下呈收縮狀態(tài)，扇形齒輪將隔套固定壓在棘爪322-2、322-3、322-4上，只有棘爪322-1與棘齒輪21-1嚙合、轉(zhuǎn)動(dòng)，其余齒輪組B、C、D空轉(zhuǎn)，請(qǐng)見附圖3。
當(dāng)轉(zhuǎn)速慢慢提高時(shí)，離心臂在離心力的作用下克服拉簧的拉力慢慢地向外伸展，與離心臂連接的扇形齒輪帶動(dòng)隔套齒輪和隔套向順時(shí)針?lè)较蚵D(zhuǎn)，當(dāng)隔套旋轉(zhuǎn)15度時(shí)將棘爪322-2完全放出，使其與棘齒輪21-2連接，這時(shí)A齒輪組與B齒輪組都處在離合狀態(tài)，但B齒輪組的傳動(dòng)比要比A齒輪組的傳動(dòng)比快0.047倍。這時(shí)，棘爪輪通過(guò)棘爪322-2傳遞過(guò)來(lái)的速度比棘爪322-1傳遞過(guò)來(lái)的速度快，使棘爪322-1處于打滑的狀態(tài)，這樣棘爪輪向外輸出的轉(zhuǎn)速提高了0.047倍。
隨著轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，離心臂繼續(xù)向外伸展，隔套在扇形齒輪和隔套齒輪的作用下，隔套慢慢地向順時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)再旋轉(zhuǎn)15度將棘爪322-3放出，使棘爪322-3與棘齒輪21-3離合。這樣，A齒輪組、B齒輪組、C齒輪組都處在離合狀態(tài)，由于C齒輪組的轉(zhuǎn)速比B齒輪組快0.051倍，B齒輪組的轉(zhuǎn)速比A齒輪組的轉(zhuǎn)速快0.047倍，這樣棘爪322-1和322-2都與棘齒輪21-1和21-2處在打滑狀態(tài)，棘爪輪通過(guò)棘爪322-3與棘齒輪21-3嚙合輸出。
再隨著轉(zhuǎn)速不斷提高，同前所述，棘爪322-4從隔套放出，使其與棘齒輪21-4嚙合傳動(dòng)，將轉(zhuǎn)速又提高0.055倍，只有D齒輪組帶動(dòng)棘爪輪向外輸出旋轉(zhuǎn)，從而完成了整個(gè)自動(dòng)調(diào)速過(guò)程。如果再增加若干個(gè)齒輪組和棘爪，重復(fù)以上的自動(dòng)調(diào)速過(guò)程，將可以再擴(kuò)大調(diào)速的范圍。
當(dāng)減速時(shí)，主動(dòng)齒輪不再向從動(dòng)齒輪傳遞動(dòng)力，整套齒輪組停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但棘爪輪仍處于慣性狀態(tài)，棘爪輪帶著整套棘爪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆]有外界的動(dòng)力，所有的棘爪打滑，轉(zhuǎn)速漸漸慢下來(lái)，離心臂逐漸失去離心力，在拉簧的作用下慢慢地收回，扇形齒輪將隔套齒輪向相反方向旋轉(zhuǎn)，將棘爪一個(gè)一個(gè)的壓到隔套內(nèi)，只留下棘爪322-1與棘齒輪21-1嚙合，轉(zhuǎn)為最低轉(zhuǎn)速，以便重新啟動(dòng)。
本實(shí)用新型能隨著車子的快慢而自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，使車子一直處在車速和變擋的最佳配合狀態(tài)，使用方便、靈活、省力?？蓮V泛應(yīng)用在自行車、助動(dòng)車、摩托車或一般傳動(dòng)裝置的自動(dòng)有級(jí)變速。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、多速齒輪組、變速機(jī)構(gòu)和離心機(jī)構(gòu)組成，并由傳動(dòng)軸連成一體，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪和至少一個(gè)從動(dòng)齒輪，所述的主齒輪與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并與從動(dòng)齒輪嚙合；所述的多速齒輪組包括至少一組按序排列的外圓是齒輪、內(nèi)圓是棘爪的棘齒輪和至少一組與棘齒輪外圓上的齒輪嚙合的傳動(dòng)齒輪所述的多速齒輪組和從動(dòng)齒輪由齒輪架連為一體；所述的每組傳動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪聯(lián)動(dòng)；所述的變速機(jī)構(gòu)包括一棘爪輪和一設(shè)在該棘爪輪外的隔套，所述的棘爪輪上至少設(shè)有一組按序排列在不同徑向位置上的棘爪，所述隔套上至少設(shè)有一梯形的孔，使棘爪輪的一組棘爪可從孔中露出，分別與所述多速齒輪組的棘齒輪的棘爪嚙合；所述的離心機(jī)構(gòu)包括一與隔套一端連接的隔套齒輪，設(shè)在隔套齒輪旁邊的離心臂，以及設(shè)在離心臂頂端的扇形齒輪，靜止?fàn)顟B(tài)下，所述的扇形齒輪與隔套齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于所述的從動(dòng)齒輪星形分布在齒輪架上，設(shè)在主動(dòng)齒輪的周圍；所述的傳動(dòng)齒輪組設(shè)在從動(dòng)齒輪旁邊，由直銷連接，使其與從動(dòng)齒輪聯(lián)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于；所述的多速齒輪組中的傳動(dòng)齒輪與棘齒輪同樣數(shù)量，并分別互相嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于所述的多速齒輪組中的每組傳動(dòng)齒輪按不同直徑、不同齒數(shù)、從大到小呈塔形排列；棘齒輪則按不同直徑、不同齒數(shù)、從小到大呈塔形排列，并分別互相嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于在所述從動(dòng)齒輪與相鄰的傳動(dòng)齒輪間、以及每相鄰兩個(gè)傳動(dòng)齒輪間均設(shè)有一隔片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)有級(jí)變速器，其特征在于所述每組棘爪在棘爪輪上是按序排列在不同的徑向位置上，并在棘爪輪的軸向面上成扇形排列。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)有級(jí)變速器,由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、多速齒輪組、變速機(jī)構(gòu)和離心機(jī)構(gòu)組成,并由傳動(dòng)軸連成一體。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪和至少一個(gè)從動(dòng)齒輪;多速齒輪組包括按序排列的至少一組棘齒輪和至少一組傳動(dòng)齒輪;變速機(jī)構(gòu)包括一棘爪輪和一設(shè)在該棘爪輪外的隔套,隔套上至少設(shè)有一梯形的孔,使棘爪輪的棘爪可從孔中露出;離心機(jī)構(gòu)包括一隔套齒輪、設(shè)在隔套齒輪旁邊的離心臂以及設(shè)在離心臂頂端的扇形齒輪?？稍跈C(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)調(diào)速,方便、靈活、省力。
文檔編號(hào)B62M11/04GK2311428SQ9724252
公開日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1997年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月30日
發(fā)明者王滿華 申請(qǐng)人:王滿華